Question au scientifique : Pourquoi l'hélium déforme-t-il la voix ? Pourquoi, après avoir inhalé de l'hélium, une personne commence à parler d'une drôle de voix Comment le gaz parvient à changer la voix.

Qui d'entre nous n'a pas essayé d'inhaler le contenu de ballons à l'hélium et de parler ensuite d'une drôle de voix de dessin animé ? Beaucoup sont même sûrs de comprendre pourquoi la voix est si...

Qui d'entre nous n'a pas essayé d'inhaler le contenu de ballons à l'hélium et de parler ensuite d'une drôle de voix de dessin animé ? Beaucoup sont même sûrs de comprendre pourquoi la voix change si radicalement.

Voici les versions les plus courantes:

• L'hélium est moins dense, il fait donc plus vibrer les cordes vocales. D'où la voix grinçante plus haute.
• L'hélium est plus léger que l'air et s'échappe plus rapidement. La vitesse du mouvement du son modifie la voix.
• L'hélium modifie la structure des cordes vocales, ce qui entraîne une modification de la voix.

Si vous ne voulez pas paraître stupide, ne dites pas cela.

Qu'est-ce qui se passe réellement?

Ces indicateurs sont liés par la formule:

Vitesse de propagation des ondes = fréquence des ondes * longueur d'onde

C'est la fréquence de l'onde sonore qui affecte les caractéristiques de la voix, son individualité.

L'appareil vocal comprend les cavités buccale et nasale, le pharynx, le larynx, les poumons et la trachée. Les cordes vocales sont situées dans le larynx. Les cordes vocales sont des replis de la membrane muqueuse du larynx. Ils fluctuent vraiment sous la pression de l'air exhalé des poumons. Une onde sonore se forme, c'est-à-dire un son. Mais! Ce n'est pas une voix. Nous n'entendons même pas ce son.

Qu'entend-on ? En raison de la vibration des cordes vocales, l'air dans les poumons et le larynx commence également à vibrer. Il y a une résonance. Il s'agit d'une forte augmentation de l'amplitude des oscillations d'une onde sonore. C'est la résonance qui rend le son plus fort. Ces ondes sonores amplifiées que nous entendons et appelons la voix. La résonance se produit chez différentes personnes à différentes fréquences avec une longueur d'onde sonore spécifique. Habituellement à quatre ou cinq fréquences. Par conséquent, chaque personne a une voix différente. C'est ce qu'on appelle le timbre de la voix. C'est le timbre de la voix qui change lorsque nous inhalons de l'hélium.

Pourquoi le timbre de la voix change-t-il ?

Donc, nous inhalons de l'hélium. Qu'est ce qui a changé? L'environnement a changé. L'hélium est en effet moins dense que l'air. La vitesse d'une onde sonore augmente dans un milieu moins dense, mais sa longueur reste la même (après tout, la taille de la bouche, du pharynx, du larynx n'a pas changé). Quel indicateur change ? Regardons la formule. Correctement! La fréquence. La résonance se produit maintenant à des fréquences plus élevées de l'onde sonore. Et nous entendons un timbre de voix différent. Sympa et drôle.

Vous vous amuserez sûrement plus d'une fois avec vos amis, en parlant avec la voix d'un personnage de dessin animé. L'effet de l'hélium est si étonnant que même un adulte a du mal à résister à la tentation d'inhaler le contenu du ballon. Essayez de surprendre vos amis la prochaine fois en comprenant la nature de ce phénomène. Personne ne doute que le rire prolonge la vie, mais seule la connaissance la remplit de sens.

Hélium : changer la voix d'une personne à partir d'hélium ?

Beaucoup dans l'enfance ont fait un «truc» avec une boule de gel, devenant un personnage de dessin animé pendant un certain temps. Alors pourquoi l'hélium change-t-il la voix, et combien de temps pouvons-nous maintenir un tel effet ?

Personne ne peut dire le nom de la première personne qui a osé inhaler un gaz étranger et ressentir des changements dans les cordes vocales. Cependant, beaucoup suivent le chemin des "pionniers" et lors des fêtes montrent l'habileté de la conversation d'une voix douce. Il existe un grand nombre de vidéos sur Internet qui vous permettent de prolonger l'effet de l'hélium de 10 à 20 secondes. La durée moyenne de l'action du gaz avec une respiration est de 30 secondes, ce qui est bien suffisant pour raconter une petite blague ou mettre en scène une parodie.

Chacun de nous s'est posé des questions sur les raisons pour lesquelles la voix change à partir de l'hélium et de quels facteurs cela dépend. Premièrement, l'hélium appartient au groupe des gaz inertes, dont la densité est supérieure à la densité de l'air que nous respirons tous. Deuxièmement, lorsqu'une certaine quantité d'hélium est inhalée, un effet actif sur les cordes vocales commence: les masses d'air les "compressent" et, par conséquent, le discours de l'interlocuteur se transforme en celui d'un enfant.

Ainsi, le timbre humain dépend de nombreux facteurs. Cependant, un rôle important est joué par la densité de l'air qu'une personne inhale. Si cet indicateur de contenu inhalé est inférieur à une certaine marque, des changements brusques de la parole peuvent ne pas être observés.

Ainsi, on peut conclure au fait que la voix due à l'inhalation d'hélium est modifiée uniquement en raison de la densité du gaz étranger. En utilisant ce fait, une personne peut contrôler indépendamment le temps de parole de la "souris".

Sinon, pourquoi la voix sonore de l'interlocuteur familier à tout le monde pourrait-elle changer? De même, le timbre changerait non seulement sous l'hélium, mais aussi sous l'influence d'autres masses d'air, dont la densité serait supérieure à la densité de l'air qui nous est familière. On peut imaginer comment une personne pourrait parler sur le Soleil ou sur la Lune si elle inhalait l'air local.

Remarque : l'hélium fait partie des gaz addictifs. Mais à petites doses, il ne présente aucun danger pour l'homme. Cependant, vous ne devez pas abuser de l'inhalation de cet élément, car cela peut nuire à votre bien-être.

Lance le projet Question to the Scientist, dans lequel des experts répondront à des questions intéressantes, naïves ou pratiques. Dans le nouveau numéro, le candidat en sciences chimiques Pyotr Obraztsov explique la cause de la distorsion de la voix lors de l'inhalation d'hélium.

Pourquoi l'hélium déforme-t-il la voix ?

Piotr Alexeïevitch Obraztsov

Candidat en sciences chimiques, chroniqueur scientifique pour la revue russe et la revue Science and Life

Le gaz hélium, découvert pour la première fois sur le Soleil et nommé d'après notre étoile nommée Hélios, est utilisé pour remplir des ballons, pour remplacer l'azote dans les chambres de pression et les bouteilles de plongée, pour créer de la supraconductivité, etc. Dans le premier cas, l'inertie de l'hélium et sa faible densité sont utilisées , dans le second cas, l'hélium ne crée pas un état d'intoxication chez les plongeurs à des profondeurs de plusieurs dizaines de mètres, comme l'azote ordinaire. De plus, à haute pression, l'azote se dissout dans le sang du plongeur et, lors d'une remontée rapide d'une profondeur, il est libéré du sang sous forme de bulles qui obstruent les vaisseaux. Il existe une maladie dite des caissons. Et l'hélium ne se comporte pas comme ça.

Les propriétés les plus importantes de l'hélium - faible densité et viscosité - sont les raisons d'une caractéristique aussi amusante de ce gaz qu'une augmentation du ton de la voix. Et dans un milieu gazeux de faible densité, constitué d'oxygène et d'hélium au lieu d'azote, la vitesse du son est bien supérieure à celle de l'air ordinaire. Et le volume de la cavité buccale et de la partie supérieure de la gorge (résonateur) reste inchangé. En conséquence, tant la fréquence des ligaments que la fréquence du son se propageant dans ce résonateur augmentent, ce qui signifie l'apparition d'une sorte de son grinçant.

L'effet inverse de l'abaissement de la fréquence est possible lors de l'inhalation de mélanges avec des gaz inertes plus lourds que l'azote, par exemple du krypton inerte ou du xénon. Respirant un tel mélange, un simple figurant de l'opéra aurait éclipsé Chaliapine lui-même avec sa basse.

Cependant, si quelqu'un qui lit ces lignes veut reproduire cet effet (l'hélium est disponible, ils sont gonflés ballons à air) , il doit se rappeler qu'en cas d'inhalation prolongée de mélanges contenant de l'hélium, manque d'oxygène et perte de conscience. Vous devez immédiatement reprendre votre souffle à l'air frais.

Il semblerait que ce sujet n'ait rien à voir avec le chant. Plutôt à la chimie... Ou à la physique... Ou à l'acoustique, dans le cadre de la physique... Et pourtant l'influence HÉLIUM(et pas seulement lui seul, comme vous l'apprendrez dans l'article) sur VOIX montre la validité du point de vue sur la façon dont la voix humaine surgit et à quelles lois elle obéit.

Ainsi, lors de l'inhalation d'un gaz inerte léger - l'hélium, par exemple, provenant de ballons, la voix d'une personne change complètement. Vous ne le savez pas encore ? Oui, oui, incroyable - à proximité ...

Cela semble vraiment drôle! L'effet est si intéressant que même des personnes aussi célèbres que les animateurs de l'émission MythBusters sur la chaîne Discovery TV ne sont pas passées. Mais!

rouleau sur langue Anglaise, mais ce n'est pas effrayant, il y a une traduction tout à fait appropriée :

"Je promets que ce sera cool, mais tu dois promettre que JAMAIS ne le répétez pas chez vous ! D'accord? D'accord! Et maintenant... Tout le monde sait que ma voix sonnera plus haut si j'inhale de l'hélium ! C'est parce qu'il est 6 fois plus léger que l'air, ce qui signifie que mes cordes vocales vibreront plus vite et que ma voix sonnera beaucoup plus haut !
Et maintenant ... je vais respirer de l'hexafluorure de soufre, qui est 6 fois plus lourd que l'air, et la voix sonnera quelque chose comme ça ...
Ma voix était beaucoup plus grave...
En général, je m'amuse toujours!
C'EST LA SCIENCE !!!»

Une personne curieuse et curieuse aimerait naturellement savoir POURQUOI Est-ce que ça se passe ? Et il n'y a pas de réponses à cette question ... L'une d'elles a déjà été donnée - mes cordes vocales fluctueront plus rapidement ... Mais est-ce vraiment le cas?

Il existe d'autres "raisons" - la différence de pression d'air et d'hélium, la "compression" des cordes vocales et même le fait que INERTE(!) Le gaz s'affecte en quelque sorte lui-même STRUCTURE cordes vocales! Esprit incroyable !

Les gens ne connaissent pas la physique… Absolument…

Et la vraie raison est assez simple et a longtemps été étudiée par la science. Oui, en toute honnêteté, il faut admettre que les faisceaux fonctionnant dans un milieu non pas d'air, mais d'hélium (et, bien sûr, d'hexafluorure de soufre) oscillent un peu plus vite (plus lentement). Mais, seulement PEU! Et ce degré de changement dans la vitesse des vibrations ne peut en aucun cas affecter la voix. SI MONSTERIEUX! Le facteur principal est différent.

Pensez par vous-même, car si les cordes vocales elles-mêmes subissaient un impact, alors la voix pourrait être plus haute ou plus basse, mais son timbre ne changerait pas ! La voix serait toujours HUMAIN, quoique supérieur ou inférieur. Mais quelque chose de tout à fait différent est observé - INHUMANITÉ voter! C'est le changement TEMBRE en direction de son "pinocchio", "cartoon" provoque des rires incontrôlables ! Le même effet se produit lorsque la voix est « abaissée » – « démoniaque », « monstrueuse », mais dans tous les cas, il n'y a aucune ressemblance avec une voix humaine.

Mais TIMBRE la voix humaine - un ensemble de formants, comme décrit dans l'article "Que sont les formants?" . Les formants eux-mêmes sont impossibles sans la participation RÉSONATOIRE SYSTÈMES corps humain. Et pas seulement! Plus haut HUMAIN une voix est une onde sonore complexe composée des mêmes formants, mais non seulement les formants eux-mêmes sont modifiés, mais aussi leur disposition individuelle dans le spectre de la voix. Par conséquent, nous entendons, quoique haut (ou bas), mais, surtout, une voix humaine. Changer le même ENVIRONNEMENTS, le remplacement de l'air par un autre gaz n'entraîne pas de modification de la configuration des cavités du résonateur, de sorte que les formants ne se décalent pas les uns par rapport aux autres, mais changent simplement leur fréquence. La rumeur fixe cela comme "l'artificialité" de la voix.

C'est la confirmation à la fois de l'existence du système résonateur lui-même et de son influence fondamentale sur le phénomène même de la voix. Eh bien, le raffinement du processus du point de vue de la physique ... Excusez-moi:

« Le conduit vocal humain est constitué de cordes vocales et d'un résonateur rempli d'air (ou d'hélium) : poumons, voies respiratoires, cavités crâniennes. Les ligaments génèrent un son faible, sans résonateur, nous ne l'entendrions peut-être pas. Les fréquences de résonance du conduit vocal dépendent de son volume et de sa forme. L'hélium a une densité plus faible que l'air, la vitesse du son y est donc plus élevée (965 m/s contre 331). La fréquence, la longueur d'onde et la vitesse du son dans les gaz sont liées par certaines relations. Il en résulte que, bien que la configuration du résonateur ne change pas, des fréquences plus élevées deviennent résonnantes et le spectre global de la voix se décale vers des fréquences plus élevées. En termes musicaux, l'hélium ne modifie pas la hauteur de la voix, mais son timbre. Plus précisément, la hauteur change, mais très peu - cela dépend principalement de la tension des cordes vocales, et lorsque l'hélium est expiré, il est légèrement différent de celui de l'expiration de l'air.

"... la gorge est, du point de vue de l'acoustique, une cavité résonnante accordée à une certaine longueur d'onde (et non à une fréquence !). Et si une personne respire de l'air, alors un son (voix) d'une certaine fréquence est obtenu ... Mais si maintenant nous prenons de l'hélium au lieu de l'air, alors POUR LA MÊME LONGUEUR D'ONDE en raison de la vitesse plus élevée du son, une fréquence différente en résultera - une fréquence plus élevée. Et lors du passage d'un milieu à un autre (d'un pharynx rempli d'hélium à l'air normal), la fréquence sonore ne change plus.

Alors, cher lecteur, les liens ne changent en rien ! Le tout est dans ENVIRONNEMENT! Et le principal "constructeur" de notre voix est la résonance.

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L'hélium est un gaz rare qui possède un certain nombre de propriétés spécifiques. Et notamment, il permet de changer la voix d'une personne, la rendant grinçante, à la manière des personnages de dessins animés. Mais pourquoi cela se produit-il et quelles autres propriétés possède ce gaz ? Est-il sécuritaire de l'inhaler, et peut-il y avoir Effets secondaires? Comment cette substance est-elle étudiée, où est-elle utilisée ?

L'hélium est utilisé de plusieurs façons, le moyen le plus simple de le trouver est auprès des vendeurs de ballons qui l'utilisent beaucoup. Il s'agit d'une substance bien étudiée sur laquelle on peut dire beaucoup de choses.

Caractéristiques de l'hélium

L'hélium est un gaz inerte et possède toutes les caractéristiques caractéristiques de ce groupe. Il n'a pas d'odeur ou de goût typique, il est incolore, un nuage d'hélium ne différera pas en apparence de l'air ambiant. L'élément a une caractéristique qui n'est fixée qu'en lui - à une température de -268,9 degrés Celsius, il se liquéfie, mais pour réaliser sa transformation en état solide dans des conditions terrestres normales ne réussira pas. Pour ce faire, il faut non seulement abaisser la température à 1 K, mais aussi augmenter la pression atmosphérique à 25 atmosphères. Mais cela n'a rien à voir avec la capacité du gaz à changer la voix d'une personne.

Une autre caractéristique de cette substance sera plus intéressante dans le cadre de la question à l'étude. L'hélium est un gaz extrêmement léger, seul l'hydrogène est plus léger. Il est très courant dans la nature, représentant environ 23% de toutes les substances de l'univers connues de l'homme. La matière est née dans les étoiles lors de la fusion nucléaire. Ce gaz est 7 fois moins dense que l'air. l'atmosphère terrestre, étant le deuxième plus léger parmi tous ceux existants. Seul l'hydrogène est devant lui.

Fait intéressant: c'est la faible densité qui rend l'hélium intéressant pour les vendeurs de ballons. En remplissant des ballons avec, les gens leur offrent la possibilité de s'élancer dans le ciel. Grâce au gaz, il est possible de soulever dans le ciel non seulement des ballons, mais aussi des dirigeables entiers. La matière moins dense tend vers le haut, ce sont les lois de la physique.

Comment le gaz parvient-il à changer la voix ?

Pour comprendre le problème des changements de voix sous l'influence de l'hélium, il est nécessaire de prendre en compte le fait de sa faible densité et de considérer une autre nuance - comment une personne parvient à émettre des sons, à parler. Tout type de son, y compris la voix humaine, est une vibration. Quant à la parole humaine, ces sons sont produits par le mouvement des cordes vocales, situées dans le larynx. Le timbre de la voix est formé par la fréquence des oscillations, plus cet indicateur est élevé, plus la voix est élevée.

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Dans un environnement aérien normal, la voix d'une personne reste familière, les sons sont produits et transmis de manière standard. Mais si les indicateurs de l'environnement changent, la voix peut également changer - de manière significative ou insignifiante. Certaines personnes notent que les voix peuvent sembler légèrement différentes même dans un épais brouillard, lorsque l'humidité de l'environnement change. Et ce n'est pas un avis subjectif. Lorsqu'un gaz inerte est inhalé, les cordes vocales sont comprimées, la fréquence de leurs vibrations augmente considérablement. Avec une augmentation de la fréquence des vibrations, la voix change également, elle devient plus haute, drôle.

Il y a une substance qui donne l'effet inverse. Si du fluorure de soufre est inhalé, la voix sonnera abaissée, la voix féminine sera perçue comme une basse masculine. Il fait partie des gaz lourds, sa densité est 5 fois supérieure à celle de l'air.

L'hélium est-il sans danger ?

À de façon générale l'inhalation d'hélium peut être considérée comme un plaisir relativement sûr, si vous respirez non seulement de l'hélium, mais aussi de l'air ordinaire, et ne vous adonnez pas à des divertissements avec un zèle particulier. En effet, sinon vous pouvez vous priver d'oxygène. Les premiers signes sont des nausées, des étourdissements, des maux de tête et des problèmes respiratoires. De plus, vous ne devez pas le faire régulièrement, car il existe un risque d'endommagement des cordes vocales. Ils doivent être protégés, les dommages dans cette zone peuvent être irréversibles, abîmant la voix, ou rendant impossible la parole. L'appareil vocal humain est très sensible.